高中化学必修一鲁科版第三章 富集在海水中的元素—氯课后达标检测

一、选择题

1．(2019·西安交通大学附属中学高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是(　　)

A．紧急组织群众沿逆风方向疏散

B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液

C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援

D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移

解析：选C。稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。

2．化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(　　)

A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强

B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂

C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响

D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解

解析：选B。A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，错误；D项，不能混用的原因是“84”消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。

3．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)

A．CuCl2　　　　　　　　　 B．FeCl2

C．FeCl3               D．AlCl3

解析：选D。铜与盐酸不反应，A错误；铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，B、C错误。

4．(2019·房山高三模拟)Cl2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：

下列解释事实的方程式不正确的是(　　)

A．电解饱和食盐水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑

B．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－

C．浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2

D．氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－

解析：选B。A.电解饱和食盐水制取Cl2，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，选项A正确；B.氯气用于自来水消毒，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，选项B不正确；C.浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，选项C正确；D.氯气“泄漏处理”中用NaHSO3溶液吸收氯气，反应的离子方程式为HSO＋Cl2＋H2O === SO＋3H＋＋2Cl－，选项D正确。

5．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。

下列说法正确的是(　　)

A．Ⅰ 图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗

B．Ⅱ 图中：量筒中发生了加成反应

C．Ⅲ 图中：发生的反应不是燃烧反应

D．Ⅳ 图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性，有Cl2生成

解析：选D。A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的反应为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl－、ClO－在酸性条件下可生成Cl2。

6．(2019·通化高三调研)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍。下列有关氯胺的说法一定不正确的是(　　)

A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl

B．氯胺的电子式为

C．氯胺中氯的化合价为＋1价

D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似

解析：选A。NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应，HClO杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO；相反，当HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。

7．下列叙述中正确的是(　　)

A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2

B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次性鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液

C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－

D．向浅黄色的溴水中加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色

解析：选B。还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。

8．下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是(　　)

A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2OHXO＋HX表示

B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小

C．卤素单质的颜色由F2→I2随相对分子质量增大而变深

D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－

解析：选A。卤素单质中，氟气和水之间反应生成HF和O2，不符合X2＋H2OHXO＋HX，故A错误；卤素原子得电子的能力越强，HX的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小，所以HX的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小，故B正确；卤素单质的颜色从上到下逐渐加深，由F2→I2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，故C正确；卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应离子的还原性F－<Cl－<Br－<I－，故D正确。

9．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)

解析：选B。A项，淀粉­KI溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉­KI溶液无法判定终点，实验不合理，错误；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉－KI试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。

10．将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示。则原混合液中NaI的物质的量为(　　)

A．0.5 mol　　　　　　　　 B．0.4 mol

C．0.3 mol   D．0.25 mol

解析：选D。含NaBr和NaI的溶液中，通入Cl2，先发生Cl2＋2NaI===I2＋2NaCl，后发生Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，充分反应后将所得溶液蒸干、灼烧，得到NaCl固体，由图可知29.25 g固体为NaCl的质量。根据氯元素守恒，则n(Cl2)＝n(NaCl)＝×＝0.25 mol。根据图示：0～2.5V(即0～0.125 mol Cl2)段发生的反应为2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2，故n(NaI)＝0.25 mol。

二、非选择题

11．Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。

(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式：________________________________________________________________________。

(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式：________________

________________________________________________________________________。

(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。

Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。

(1)装置④中的X试剂为________。

(2)装置③中发生反应的化学方程式为___________________________________

________________________________________________________________________。

该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是___________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO－＋I－===3Cl－＋IO、IO＋5I－＋3H2O===6OH－＋3I2。

实验测得数据如下表所示。

该漂白粉中有效成分的质量分数为________；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

解析：Ⅰ.(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，1 mol氧化剂KClO3与5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1。

Ⅱ.(1)～(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢气体，氯气与石灰浆发生反应，化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。氯气有毒，所以不能直接排放，氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以X试剂为氢氧化钠溶液。根据题意知，减少副反应发生的方法是降低温度，可以将装置③放于冷水浴中进行实验。(3)消耗KI溶液的平均体积为＝20.00 mL。设ClO－的物质的量为x mol，

3ClO－　＋　I－===3Cl－＋IO

  3 mol   1 mol

  x mol   0.100 0 mol·L－1×0.020 L

所以x＝0.006，次氯酸钙的质量为143  g·mol－1×0.003 mol＝0.429 g，所以其质量分数为 ×100%＝42.90%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则消耗KI的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。

答案：Ⅰ.(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

(3)5∶1

Ⅱ.(1)NaOH溶液

(2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

将装置③放于冷水浴中进行实验

(3)42.90%　偏低

12．溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。

Ⅰ.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg/L。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1)写出步骤③的离子方程式：_______________________________________________。

(2)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产。实验室里蒸馏所用主要仪器名称为________，为控制温度，最好采用的加热方式为________；溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是________。

(3)溴水混合物 Ⅱ 中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。

(4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________________。

(5)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物 Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物 Ⅰ”，请说明原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：

向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________________________________________；

该操作将I2还原为I－的目的是______________________________________。

操作X的名称为________。

解析：Ⅰ.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。

Ⅱ.I2单质被SO还原为I－，SO被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。

答案：Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO

(2)蒸馏烧瓶　水浴加热　分液漏斗

(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)

(4)酸化可抑制Cl2与水反应

(5)将“溴水混合物 Ⅰ”转变为“溴水混合物 Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本

Ⅱ.SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液

13．(2019·深圳调研)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2，ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。

Ⅰ.制备亚氯酸钠

关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量ClO2，充分反应。

(1)仪器a的名称为________，仪器b的作用是________________________。

(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为_____________________________

________________________________________________________________________。

(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、________、________、干燥等。

Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质

停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向装置A中滴入稀硫酸。

(4)开始时装置A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因：________________________________________________________________________。

(5)装置B中的现象为________。

(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是再次打开止水夹①，______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：Ⅰ.(1)根据仪器的特点可知，仪器a为圆底烧瓶，仪器b为干燥管，仪器b的作用是防止倒吸。(2)根据实验步骤，装置A中加入NaOH、H2O2和通入ClO2，产物是NaClO2，Cl的化合价降低，即ClO2做氧化剂，则H2O2做还原剂，H2O2的氧化产物是O2，因此有ClO2＋H2O2＋OH－―→ClO＋O2＋H2O，根据化合价升降法进行配平，得出装置A中发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋2H2O＋O2。(3)蒸发浓缩、降温结晶，析出NaClO2晶体，然后过滤、洗涤、干燥即可。Ⅱ.(4)NaClO2在酸性条件下生成NaCl和ClO2，发生的反应是5NaClO2＋2H2SO4===NaCl＋4ClO2↑＋2H2O＋2Na2SO4，开始时装置A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，其原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用。(5)ClO2的性质与氯气相似，即ClO2的氧化性强于I2，ClO2把I－氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，即装置B中的现象是溶液变蓝色。(6)为了让有毒气体完全被吸收，从进气口通入一段时间的空气。

答案：Ⅰ.(1)圆底烧瓶　防止倒吸　(2)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋2H2O＋O2　(3)过滤　洗涤　Ⅱ.(4)NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用　(5)溶液变蓝色　(6)从进气口通入一段时间的空气